C++ 速查手冊

單元 9 - 類別

類別 (class) 是物件 (object) 的模板,物件的所有功能都由類別設置。

典型的類別設計如下

class class_name {
access_label_1:
    // member

access_label_2:
    // member
};

利用關鍵字 (keyword) class 宣告類別名稱,其後的大括弧為類別的宣告內容,裡頭用存取標籤 (access label) 區分成員 (member) 的權限。存取標籤有三種,分別是 publicprivateprotected ,這三個標籤也都屬於關鍵字。

public 成員可以由所有使用物件的地方自由呼叫, private 成員則限制在類別中呼叫,也就是類別的成員才可以使用 private 成員, protected 成員的使用範圍與 private 成員相同,但是 private 成員不能被繼承 (inheritance) , protected 成員則可以被繼承。

如果在類別宣告中沒有寫存取標籤的話,預設為 private

使用 private 成員可達到把資料封裝 (encapsulation) 的目的,此為物件導向程式設計 (object-oriented programming) 的主要特性之一。

成員可以是變數 (variable) 或函數 (function) ,前者稱為資料成員 (data member) ,這是專屬於物件的變數,後者則稱之為成員函數 (member function) ,這也是專屬於物件的函數,需要透過物件進行呼叫。

注意,大括弧最後的分號是必須的。舉一例如下

#include <iostream>
  
class Demo {
public:
    int a;
    int b;
    
    int do_something() {
        return a + b;
    }
};

int main() {
    Demo d;
    d.a = 11;
    d.b = 22;
    std::cout << d.do_something() << std::endl;
    
    return 0;
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
   https://kaiching.org/
   檔名:u09.cpp
   功能:示範 C++ 的類別
   作者:張凱慶*/

此例宣告了類別 Demo ,裡頭有三個成員,兩個 int 變數與一個回傳 int 的函數

class Demo {
public:
    int a;
    int b;
    
    int do_something() {
        return a + b;
    }
};

然後在 main() 宣告 Demo 型態的變數 d ,此時 Demo 型態的物件 d 已建立,接著再用小數點運算子設定兩個資料成員

Demo d;
d.a = 11;
d.b = 22;

編譯執行,結果如下

$ g++ u09.cpp
$ ./a.out
33
$

我們是把成員函數的定義放到類別宣告中,成員函數的定義可以移出類別宣告,這樣的類別宣告就是單純的宣告

class Demo {
public:
    int a;
    int b;
    
    int do_something() ;
};

這樣成員函數的實作就移出類別宣告外,在函數名稱前要加上類別名稱與作用域運算子,如下

int Demo::do_something() {
  return a + b;
}

通常類別的宣告會放到標頭檔裡,而成員函數的實作會放到實作檔中。

下面我們分成數個部分介紹 C++ 的類別

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